DE102004023801A1

DE102004023801A1 - Steering angle sensor for use on road vehicle to determine resultant torque applied to steering column uses two relatively rotatable shaft portions and has multi-pole magnet ring and stator holder

Info

Publication number: DE102004023801A1
Application number: DE102004023801A
Authority: DE
Inventors: Frank Dr. Jerems; Dirk Rachui; Ekkehart Fröhlich; Christian Ruetz
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-05-05
Publication date: 2005-08-25

Abstract

The road vehicle steering column (10) is divided into first (12) and second (14) parts. They rotate with respect to each other with the movement controlled by a torsion spring. The first part of the shaft carries a multi-pole magnet ring (16). A screw ring (18) is fastened by three screws (20) to a stator holder (22). This supports a first stator element (24) with axially-extending fingers (26). The fingers may surround the magnet ring. A bearing ring (28) may surround the fingers and accommodates a stator holder (22). There is a second stator element (30) with axially extending fingers (32). There is a second magnet ring (36) moving under a magnet sensor on a plate (42) in a housing (48).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen eines auf eine Welle ausgeübten Drehmoments, wobei die Welle einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt aufweist und die beiden Wellenabschnitte gegeneinander verdrehbar sind, mit einem den ersten Wellenabschnitt umgebenden und mit diesem verbundenen Multipol-Magnetring und einem am zweiten Wellenabschnitt befestigten Statorhalter, wobei am Statorhalter zwei Statorelemente befestigt sind und jedes Statorelement in axialer oder radialer Richtung abragende Finger aufweist, die gleichmäßig zumindest über einen Teil des Umfangs verteilt angeordnet sind und zwischen sich Lücken aufweisen, wobei den Fingern des einen Statorelements und den Fingern des anderen Statorelements der Magnetring zugeordnet ist.The The invention relates to a device for determining one on one Wave exercised Torque, wherein the shaft has a first shaft portion and a has second shaft portion and the two shaft sections are rotated against each other, with a surrounding the first shaft portion and with this connected multipole magnetic ring and one on the second Shaft section attached stator holder, wherein the stator holder two stator elements are attached and each stator in axial or radial direction protruding fingers that evenly over at least one Part of the circumference are arranged distributed and have gaps between them, the fingers of one stator element and the fingers of the other Stator element is associated with the magnetic ring.

Bekannt ist, dass der Lenkwinkel mit einer Codescheibe und einem die Codescheibe abtastenden optischen Sensor erfasst wird, wobei der optische Sensor ortsfest und die Codescheibe an der Lenkwelle fixiert ist, oder umgekehrt.Known is that the steering angle with a code disk and a the code disk scanning optical sensor is detected, wherein the optical sensor stationary and the code disc is fixed to the steering shaft, or vice versa.

Mit der wachsenden Verbreitung von Regelsystemen zur Regelung der Fahrdynamik von Kraftfahrzeugen hat die Bedeutung von Lenkwinkelsensoren erheblich zugenommen. Derartige Sensoren haben die Aufgabe, ein Signal zu erzeugen, welches kennzeichnend für den Lenkwinkel bzw. die Lenkwinkeländerung eines Fahrzeugs ist. Hierzu ist in der Regel ein Codierelement, insbesondere eine Codescheibe starr mit der Lenkwelle verbunden. Der Codescheibe ist ein optischer Sensor zugeordnet, welcher gegenüber dem Chassis bzw. der Lenkwelle fixiert ist, und welcher in der Lage ist, den Code der Codescheibe zu lesen. Dabei sind an der Scheibe, z.B. in Form von Strichen oder Auskerbungen, Markierungen angebracht, welche abgetastet werden. Der optische Sensor kann aus einer Leuchtdiode ( DE 199 36 245 A1 ), einem Lichtleiterelement und einer mehrere Lichtempfänger umfassenden Abtasteinheit bestehen. Das digitale Abtastprinzip zeichnet sich hierbei durch eine hohe Robustheit aus.With the proliferation of control systems for controlling the driving dynamics of motor vehicles, the importance of steering angle sensors has increased significantly. Such sensors have the task of generating a signal which is indicative of the steering angle or the steering angle change of a vehicle. For this purpose, a coding element, in particular a code disk is usually rigidly connected to the steering shaft. The code disk is associated with an optical sensor which is fixed relative to the chassis or the steering shaft, and which is able to read the code of the code disk. In this case, marks are attached to the disc, for example in the form of lines or notches, which are scanned. The optical sensor can consist of a light-emitting diode ( DE 199 36 245 A1 ), a light guide element and a multiple light receiver comprising scanning unit. The digital scanning principle is characterized by a high degree of robustness.

Weitere Vorrichtungen zur Messung des Lenkwinkels sind aus der DE 101 10 785 A1 , der DE 100 41 095 A1 , der DE 101 42 448 A1 , der WO 99 39 169 A1, die auf optischem Wege arbeiten, aus der DE 199 41 464 A1 , die auf induktivem Wege arbeitet, und aus der DE 197 47 638 C1 , der DE 199 00 330 A1 , der DE 195 06 938 A1 , der DE 100 36 281 A1 , der WO 2002 071 019 A1 und der DE 102 22 118 A1 , die auf magnetischem Wege arbeitet, bekannt. Für Applikationen im Motorraum sind optische Verfahren weniger geeignet, da durch höhere Temperaturen, Öl, Fett und Schmutz eine Störung des optischen Systems zu befürchten ist.Other devices for measuring the steering angle are from the DE 101 10 785 A1 , of the DE 100 41 095 A1 , of the DE 101 42 448 A1 , WO 99 39 169 A1, which operate optically, from the DE 199 41 464 A1 , which works inductively, and from the DE 197 47 638 C1 , of the DE 199 00 330 A1 , of the DE 195 06 938 A1 , of the DE 100 36 281 A1 , WO 2002 071 019 A1 and the DE 102 22 118 A1 , which works by magnetic means, is known. For applications in the engine compartment, optical methods are less suitable because higher temperatures, oil, grease and dirt can cause a disturbance of the optical system.

Mit derartigen Anordnungen können der absolute Lenkwinkel, die Lenkrichtung, die Lenkgeschwindigkeit und die Lenkbeschleunigung relativ präzise ermittelt werden, jedoch sind diese Daten, z.B. für eine elektromechanische Lenkhilfe (EPAS), zu wenig. Darüber hinaus werden die Richtung und die Größe des Lenkdrehmoments benötigt.With such arrangements can the absolute steering angle, the steering direction, the steering speed and the steering acceleration can be determined relatively precisely, however are these data, e.g. For Electromechanical power steering (EPAS), too little. Furthermore be the direction and the size of the steering torque needed.

Die bekannten optischen Verfahren haben alle die Eigenschaft, dass die für die Drehmomentmessung notwendige Genauigkeit der Messung des Differenzwinkels zwischen Ein- und Ausgangswelle eines Torsionsstücks in einer Größenordnung kleiner als 0,05° liegen muss. Dies stellt die abbildende Optik vor Probleme, da die Messung der Lage von Strukturkanten aufgrund der direkten optischen Abbildung auf den Detektor deutlich besser sein muss, als der Abstand der Pixel der verwendeten optischen Sensorarrays. Die Messung des Drehmoments an den beiden Enden eines Torsionsstücks mittels optischer Sensoren ist z.B. aus der WO 99 09 385 A1 bekannt. Die Abtastung eines Musters an einer Encoderscheibe mittels einer Optik ist z.B. aus der EP 0 777 851 A1 bekannt.The known optical methods all have the property that the accuracy of the measurement of the differential angle between the input and output shafts of a torsion piece, which is necessary for the torque measurement, must be on the order of less than 0.05 °. This poses problems for the imaging optics since the measurement of the position of structural edges due to the direct optical imaging on the detector must be significantly better than the distance of the pixels of the optical sensor arrays used. The measurement of the torque at the two ends of a torsion piece by means of optical sensors is known for example from WO 99 09 385 A1. The sampling of a pattern on an encoder disk by means of an optical system is for example from EP 0 777 851 A1 known.

Analoge optische Verfahren, wie oben erwähnt, sind für die Messung kleiner Verdrehwinkel in Lenksystemen zur Bestimmung des Drehmoments weniger geeignet, da sie weniger robust sind. Vor allem bei der Verwendung des Sensors an einem Lenkgetriebe im Motorraum besteht, wie bereits erwähnt, durch die dort herrschenden höheren Temperaturen und durch den Anfall von Öl, Fett und Staub die Gefahr einer Störung eines derart hoch auflösenden analogen optischen Systems.analog optical methods, as mentioned above, are for the measurement of small angles of rotation in steering systems for determination less suitable because they are less robust. In front especially when using the sensor on a steering gear in the engine compartment exists, as already mentioned, by the ruling higher ones Temperatures and by the accumulation of oil, grease and dust the danger a fault such a high-resolution analog optical system.

Optische Sensoren im Motorraum sind dann geeignet, wenn sie digital und mit grober Auflösung arbeiten. Analoge optische Sensoren mit hoher Auflösung erscheinen aber weniger geeignet.optical Sensors in the engine compartment are suitable if they are digital and with rough resolution work. However, analog optical sensors with high resolution appear less suitable.

Magnetische Verfahren zur Drehmomentmessung arbeiten üblicherweise mit magnetischen Multipolrädern und magnetoresistiven Sensoren. Der Magnetfeldsensor erfasst die relative Lage der Magnetpole ( DE 198 28 513 A1 ). Dadurch wird der geringe mechanische Verdrehwinkel in eine große elektrische Signaländerung transformiert und eine hohe Messgenauigkeit erzielt.Magnetic torque measurement techniques typically operate with multi-pole magnetic wheels and magnetoresistive sensors. The magnetic field sensor detects the relative position of the magnetic poles ( DE 198 28 513 A1 ). As a result, the small mechanical angle of rotation is transformed into a large electrical signal change and high measurement accuracy is achieved.

Aus der DE 102 30 347 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen des Lenkwinkels und des Drehmoments bekannt, die das magnetisch messende Hall-Sensor-Prinzip benutzt.From the DE 102 30 347 A1 a device for measuring the steering angle and the torque is known, which uses the magnetic Hall sensor principle.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die für das ESP (Electronic Stability Program) und EPS (Electric Power Steering) notwendigen Lenkinformationen aus einem einzigen Gerät kostengünstig und robust ermittelt werden können.The invention is therefore the task To develop a device of the type mentioned in that the necessary for the ESP (Electronic Stability Program) and EPS (Electric Power Steering) steering information from a single device can be determined inexpensively and robust.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf einem der beiden Wellenabschnitte ein zweiter Magnetring angeordnet ist und diesem Magnetring zumindest ein Magnetsensor zugeordnet ist.These The object is achieved with a device of the type mentioned in the present invention that arranged on one of the two shaft sections, a second magnetic ring is and this magnet ring is associated with at least one magnetic sensor.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Absolutwinkel einer Lenkwelle und gleichzeitig das auf die Lenkwelle ausgeübte Drehmoment auf magnetischem Wege gemessen werden. Hierdurch wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass auf optische Verfahren verzichtet werden kann, so dass Verschmutzungen und Einflüsse durch Öl, Fett und Temperatur wesentlich geringere Auswirkungen auf das Messergebnis haben.With the device according to the invention can the absolute angle of a steering shaft and at the same time on the steering shaft practiced Torque can be measured by magnetic means. This will achieved the significant advantage that dispenses with optical methods can be, so that pollution and influences by oil, grease and temperature essential have less impact on the measurement result.

Bevorzugt ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur das Drehmoment und der absolute Lenkwinkel, sondern sind auch die Lenkgeschwindigkeit und die Lenkbeschleunigung messbar beziehungsweise berechenbar. Dabei können die Signale analog oder digital weiterverarbeitet und/oder entsprechend den Steuergeräten in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden.Prefers is with the device according to the invention not only the torque and the absolute steering angle, but are also the steering speed and the steering acceleration measurable respectively predictable. It can the signals processed analog or digital and / or accordingly the control units in a motor vehicle available be put.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite Magnetring ein Multipolmagnetring ist. Abhängig davon, wie viel Magnetpole über den Umfang des Magnetringes angeordnet sind, kann die Genauigkeit des Lenkwinkels eingestellt werden. Zur Erhöhung der Genauigkeit sind erfindungsgemäß bei einem Ausführungsbeispiel zwei Magnetspuren vorgesehen, die eine unterschiedliche Anzahl an Magnetpolen besitzt. Jeder Magnetspur ist dabei ein Sensor zugeordnet, so dass aus den wechselnden Sensorsignalen ein absoluter Lenkwinkel gemessen werden kann, der genauer als 1° ist, insbesondere im Bereich von 0,03° bis 0,5° liegt. Die Ausgestaltung eines derartigen Magnetringes ist insbesondere in den prioritätsbegründenden Anmeldungen enthalten, worauf vollinhaltlich Bezug genommen wird.at a development is provided that the second magnetic ring a Multipole magnet ring is. Dependent of how many magnetic poles over The circumference of the magnetic ring can be arranged, the accuracy the steering angle can be adjusted. To increase the accuracy according to the invention in a embodiment two magnetic tracks provided that a different number of Magnetic poles owns. Each magnetic track is assigned a sensor, so that the changing sensor signals an absolute steering angle which is more accurate than 1 °, in particular in the range of 0.03 ° to 0.5 °. The embodiment of such a magnetic ring is in particular in the priority Registrations are included, to which reference is made in full.

Eine wesentliche Vereinfachung des Aufbaus wird dadurch erzielt, dass eine einzige Platine zur Aufnahme der den Statorelementen zugeordneten Sensoren und des wenigstens einen, dem zweiten Magnetring zugeordneten Sensor vorgesehen ist. Diese Platine ist zu ihrem Schutz in einem Gehäuse untergebracht. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass zu Wartungs- oder Reparaturzwecken lediglich das Gehäuse ausgetauscht werden muss, wodurch alle elektronischen Bauelemente ersetzt werden können.A Significant simplification of the structure is achieved in that a single board for receiving the stator elements associated Sensors and the at least one, the second magnetic ring associated Sensor is provided. This board is in one for your protection Housing housed. This has the significant advantage that for maintenance or repair purposes only the case must be replaced, eliminating all electronic components can be replaced.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Statorhalter eine Außenverzahnung aufweist und die Außenverzahnung mit einem Zahnrad kämmt und ein Übersetzungsgetriebe bildet. Mit dieser Ausgestaltung wird die Möglichkeit geschaffen, einen Absolutwinkel über mehrere Umdrehungen, insbesondere über 1.480°, also mehr als 4 Umdrehungen, zu erfassen. Die Messung erfolgt dabei ebenfalls auf elektronischem Wege, indem das Zahnrad mit einem Magnet bestückt ist und dem Magnet ein Sensor zugeordnet ist. Dabei ist der Sensor in bevorzugter Weise ebenfalls auf der Platine angeordnet.at A variant of the invention provides that the stator holder having an external toothing and the external teeth meshes with a gear and a transmission gear forms. With this embodiment, the possibility is created, a Absolute angle over several revolutions, in particular over 1,480 °, ie more than 4 revolutions, capture. The measurement is also carried out on electronic Paths by the gear is equipped with a magnet and the magnet Sensor is assigned. In this case, the sensor is in a preferred manner also arranged on the board.

Um die Sensoren in einer Ebene platzieren zu können, ist die Achse des Zahnrades orthogonal zur Welle ausgerichtet. Bei einer Variante kann die Achse des Zahnrades auch parallel zur Welle verlaufen.Around Being able to place the sensors in one plane is the axis of the gear aligned orthogonal to the shaft. In one variant, the axis of the gear also parallel to the shaft.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing particularly preferred embodiments are described in detail. The illustrated in the drawing as well as in the claims and mentioned in the description Features individually for each itself or in any combination essential to the invention.

In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:

1 eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 an exploded view of a first embodiment of the device according to the invention;

2 die Ansicht gemäß 1 von hinten und unten; 2 the view according to 1 from behind and below;

3a und 3b die Vorrichtung gemäß der 1 und 2 zusammengebaut; 3a and 3b the device according to the 1 and 2 assembled;

4 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 4 an exploded view of a second embodiment of the device according to the invention;

5a und 5b die Vorrichtung gemäß 4 zusammengebaut; und 5a and 5b the device according to 4 assembled; and

6 einen Längsschnitt durch die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 6 a longitudinal section through the second embodiment of the device according to the invention.

Die 1 zeigt andeutungsweise eine mit 10 bezeichnete Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, von der zwei Wellenabschnitte 12 und 14 erkennbar sind, die über eine (nicht dargestellte) Torsionsstabfeder miteinander verbunden sind, so dass die beiden Wellenabschnitte 12 und 14 relativ zueinander verdreht werden können, wenn auf die Lenkwelle 10 ein Drehmoment aufgebracht wird. Die Kopplung der beiden Wellenabschnitte 12 und 14 ist zum Beispiel deutlich aus der DE 102 56 322 A1 erkennbar, auf welche vollinhaltlich Bezug genommen wird. Der Wellenabschnitt 12 ist mit einem Halter für einen Multipol-Magnetring 16 versehen, der die Lenkwelle 10 umgreift.The 1 indicates a suggestive with 10 designated steering shaft of a motor vehicle, of the two shaft sections 12 and 14 are recognizable, the are connected to each other via a (not shown) torsion bar spring, so that the two shaft sections 12 and 14 can be twisted relative to each other when on the steering shaft 10 a torque is applied. The coupling of the two shaft sections 12 and 14 is clear from the DE 102 56 322 A1 recognizable, to which reference is made in full. The shaft section 12 is equipped with a holder for a multipole magnetic ring 16 provided, the steering shaft 10 embraces.

Ferner ist in der 1 ein Schraubring 18 erkennbar, welcher über drei Schrauben 20, die am Umfang verteilt angeordnet sind und axial abragen, mit einem Statorhalter 22 verschraubt ist. Zwischen dem Schraubring 18 und dem Statorhalter 22 befindet sich ein erstes Statorelement 24, welches axial abragende Finger 26 aufweist, die den Multipol-Magnetring 16 übergreifen. Das heißt, der Magnetring 16 befindet sich radial innerhalb der Finger 26. Außerdem ist ein Gleitring 28 erkennbar, in welchem der Statorhalter 22 gelagert ist. In den Statorhalter greifen von der einen Seite die Finger 26 und von der anderen Seite der in der 1 links dargestellte Teil des Statorhalters 22 ein.Furthermore, in the 1 a screw ring 18 recognizable, which over three screws 20 , which are distributed around the circumference and protrude axially, with a stator holder 22 is screwed. Between the screw ring 18 and the stator holder 22 there is a first stator element 24 , which axially protruding fingers 26 comprising the multipole magnet ring 16 spread. That is, the magnetic ring 16 is located radially inside the fingers 26 , There is also a sliding ring 28 recognizable, in which the stator holder 22 is stored. In the stator holder grab the fingers from one side 26 and from the other side of the in the 1 left part of the Statorhalters shown 22 one.

Die 1 zeigt ein zweites Statorelement 30, welches mit dem Statorelement 24 identisch ist, jedoch so angeordnet ist, dass dessen Finger 32 in Richtung auf die Finger 26 weisen. Dieses Statorelement 30 ist, wie auch aus den 3a und 3b ersichtlich, derart am Statorhalter 22 angeordnet, dass die Finger 32 in den Gleitring 28 hineinragen. Über den Statorhalter 22 werden außerdem die Statorelemente 24 und 30 fixiert.The 1 shows a second stator element 30 , which with the stator 24 is identical, but arranged so that its fingers 32 towards the fingers 26 point. This stator element 30 is, as well as from the 3a and 3b as can be seen on the stator holder 22 arranged that fingers 32 in the slip ring 28 protrude. About the stator holder 22 also become the stator elements 24 and 30 fixed.

Der Statorhalter 22 besitzt noch einen Träger 34 für einen Zweispur-Multipol-Magnetring 36, der auf diesen axial aufgeschoben ist. Dies ist ebenfalls deutlich in der 3a erkennbar. Der Gleitring 28 ist Teil eines insgesamt mit 38 bezeichneten Gehäuses, in welchem Flusskonzentratoren 40 sowie eine Platine 42 untergebracht sind. Das Gehäuse 38 ist mittels eines Gehäusedeckels 44 verschlossen, aus welchem ein Kabelstrang 46 herausgeleitet ist.The stator holder 22 still owns a carrier 34 for a two-track multipole magnet ring 36 which is pushed axially on this. This is also evident in the 3a recognizable. The sliding ring 28 is part of a total with 38 designated housing, in which flux concentrators 40 as well as a circuit board 42 are housed. The housing 38 is by means of a housing cover 44 closed, from which a harness 46 is led out.

In 2 ist deutlich erkennbar, dass an der Unterseite der Platine 42 Sensoren 48 und 50 angeordnet sind, die als Hall-Sensoren ausgebildet sind. Dabei sind die Sensoren 48 in axialer Richtung gesehen nebeneinander angeordnet und dem Zweispur-Multipol-Magnetring 36 zugeordnet. Die beiden Sensoren 50 sind den beiden Flusskonzentratoren 40 zugeordnet und erfassen die Verdrehung der beiden Statorelemente 24 und 30 gegenüber dem Magnetring 16.In 2 is clearly visible at the bottom of the board 42 sensors 48 and 50 are arranged, which are designed as Hall sensors. Here are the sensors 48 When viewed in the axial direction arranged side by side and the two-track multipole magnet ring 36 assigned. The two sensors 50 are the two flux concentrators 40 assigned and detect the rotation of the two stator elements 24 and 30 opposite the magnetic ring 16 ,

In den 4, 5a und 5b ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen tragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Statorhalter 22 zusätzlich eine Außenverzahnung 52, welche mit einem Zahnrad 54 kämmt, welches im Gehäuse 38 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 54 trägt wenigstens einen Magnet 56, dem beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Sensoren 58, die ebenfalls als Hall-Sensoren ausgebildet sind, zugeordnet sind. Diese Sensoren 58 sind ebenfalls auf der Platine 42 angeordnet.In the 4 . 5a and 5b a second embodiment is shown, in which like components bear like reference numerals. In this embodiment, the stator holder has 22 in addition an external toothing 52 , which with a gear 54 combs, which in the housing 38 is rotatably mounted. The gear 54 at least carry a magnet 56 , in the illustrated embodiment, two sensors 58 , which are also designed as Hall sensors, are assigned. These sensors 58 are also on the board 42 arranged.

Mit der Außenverzahnung 52 sowie dem Zahnrad 54 wird ein Übersetzungsgetriebe gebildet, mit dem volle Umdrehungen des Statorhalters 22 und somit der Lenkwelle 10 erfasst werden können. Die Außenverzahnung 52 und das Zahnrad 54 können auch in Form einer Kegelverzahnung ausgebildet werden, so dass die Achse des Zahnrads 54 orthogonal zur Achse der Lenkwelle 10 steht und die Sensoren 58 dann flächig auf der Platine 42 angeordnet werden können. Außerdem bedarf es dann keiner Ausbuchtung 60 im Gehäuse 38 zur Aufnahme des Zahnrades 54.With the external teeth 52 as well as the gear 54 a transmission gear is formed, with the full turns of Statorhalters 22 and thus the steering shaft 10 can be detected. The external toothing 52 and the gear 54 can also be formed in the form of a bevel gear, so that the axis of the gear 54 orthogonal to the axis of the steering shaft 10 stands and the sensors 58 then flat on the board 42 can be arranged. In addition, it requires no bulge 60 in the case 38 for receiving the gear 54 ,

Die Statorelemente 24 und 30 und die Sensoren 50 sind zur Ermittlung des aufgebrachten Drehmoments und der Zweispur-Multipol-Magnetring 36 zusammen mit den Sensoren 38 zur Ermittlung des Lenkwinkels bestimmt. Mit der Außenverzahnung 52, dem Zahnrad 54 sowie den beiden Sensoren 58 wird die Anzahl der Umdrehungen erfasst. Das ganze System basiert auf magnetischen Messelementen.The stator elements 24 and 30 and the sensors 50 are for determining the applied torque and the two-track multipole magnet ring 36 together with the sensors 38 determined to determine the steering angle. With the external teeth 52 , the gear 54 as well as the two sensors 58 the number of revolutions is recorded. The whole system is based on magnetic measuring elements.

Aus 6 ist deutlich die Zuordnung der einzelnen Bauteile zueinander erkennbar.Out 6 is clearly the assignment of the individual components to each other recognizable.

Claims

Device for determining a wave ( 10 ) applied torque, wherein the shaft ( 10 ) a first wave section ( 12 ) and a second shaft section ( 14 ) and the two shaft sections ( 12 and 14 ) are rotatable against each other, with a first shaft portion ( 12 ) and connected to this multipole magnetic ring ( 16 ) and one on the second shaft section ( 14 ) fixed stator holder ( 22 ), whereby at the stator holder ( 22 ) two stator elements ( 24 . 30 ) and each stator element ( 24 . 30 ) protruding fingers in axial or radial direction ( 26 . 32 ), which are distributed uniformly over at least part of the circumference and have gaps between them, the fingers ( 26 ) of the one stator element ( 24 ) and the fingers ( 32 ) of the other stator element ( 30 ) of the magnetic ring ( 16 ), characterized in that on one of the two shaft sections ( 12 . 14 ) a second magnetic ring ( 36 ) and this magnetic ring ( 36 ) at least one magnetic sensor ( 48 ) assigned.

Device according to claim 1, characterized in that the second magnetic ring ( 36 ) is a Multipolmagnetring.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second magnetic ring ( 36 ) has two magnetic tracks.

Device according to claim 3, characterized in that each magnetic track is a magnetic sensor ( 48 ) assigned.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a single board ( 42 ) for receiving the stator elements ( 24 . 30 ) associated sensors ( 50 ) and the at least one second magnetic ring ( 36 assigned sensor ( 48 ) is provided.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the board ( 42 ) in a housing ( 38 ) is housed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the stator holder ( 22 ) an outer toothing ( 52 ) and the external toothing ( 52 ) with a gear ( 54 ) meshes and forms a transmission gear.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the gear ( 54 ) with a magnet ( 56 ) is equipped.

Device according to claim 8, characterized in that the magnet ( 56 ) a sensor ( 58 ) assigned.

Device according to claim 5 and claim 9, characterized in that the sensor ( 58 ) on the board ( 42 ) is arranged.

Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the axis of the gear ( 54 ) parallel to the shaft ( 10 ) or orthogonal to this runs.